DE2421452A1 - METHOD AND DEVICE FOR FIRING COAL DUST - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR FIRING COAL DUST

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DE2421452A1
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/008Flow control devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

Tpat/1710/üK/Chl 26. ΑόγϊΙ 1974Tpat / 1710 / üK / Chl 26. ΑόγϊΙ 1974

F A T Ιϋ N T A Ι·: !.: Δ L D IJ Z GFAT Ιϋ NTA Ι ·:!.: Δ LD IJ Z G

The Babcock 5; t/ilcox Company, 161 East 42nd Street, sew iork, 3iYi. 10017, U.S.A.The Babcock 5; t / ilcox Company, 161 East 42nd Street, sew iork, 3iYi. 10017, U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Verfeuerung von KohlenstaubMethod and device for the combustion of coal dust

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfeuerung von Kohlenstaub durch mindestens einen Brenner, dessen Düse einen Brennerkanal bildet, der ganz oder teilweise von einem Luftkasten umgeben ist, aus dem die Verbrennungsluft zur Brenneröffnung zugeführt wird.The invention relates to a method and an apparatus for burning coal dust through at least one burner, the nozzle of which forms a burner channel that is completely or is partially surrounded by an air box from which the combustion air is fed to the burner opening.

Es ist bekannt, daß ein großer Teil der Luftverschmutzung durch Stickoxyde (NOx) entsteht, die in der Emission von Schornsteinen von Kesselanlagen enthalten sind, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Stickoxyd (ϊιΟ) ist ein unsichtbares, verhältnismäßig harmloses Gas. Wenn es jedoch durch einen Kessel strömt und mit Sauerstoff in Berührung tritt, dann bildet es Stickstoffdioxyd (iTOg) oder andere Stickstoffoxyde, die mit dem Sammelbegriff "Stick-It is known that a large part of air pollution is caused by nitrogen oxides (NO x ), which are contained in the emissions from chimneys of boiler systems that are operated with fossil fuels. Nitrogen oxide (ϊιΟ) is an invisible, relatively harmless gas. However, when it flows through a boiler and comes into contact with oxygen, it forms nitrogen dioxide (iTOg) or other nitrogen oxides, which are collectively referred to as "nitrogen oxide"

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oxyde" "bezeichnet werden. Stickstoffdioxyd ist ein gelblichbraunes Gas, das in größeren Konzentrationen für tierisches und pflanzliches Leben giftig ist. Dieses G-as kann den sichtbaren Schleier an der Schornsteinmündung eines Dampferzeugers bilden.oxides "". Nitrogen dioxide is a yellowish brown Gas that is toxic to animal and vegetable life in large concentrations. This gas can do that visible veil on the chimney mouth of a steam generator form.

Stickoxyd wird durch die Reaktion zwischen Stickstoff und Sauerstoff gebildet und kann das thermische Stickoxyd und/ oder das Brennstoff-Stickoxyd sein. Das erstgenannte ergibt sich aus der Reaktion zwischen Stickstoff und Sauerstoff, die in der für die Verbrennung eines fossilen Brennstoffs gelieferten Luft enthalten sind, während das letztgenannte sich aus der ileaktion zwischen dem in dem Brennstoff enthaltenen Stickstoff und dem in der Verbrennungsluft enthaltenen Sauerstoff ergibt.Nitrogen oxide is produced by the reaction between nitrogen and Oxygen is formed and can be the thermal nitrogen oxide and / or the fuel nitrogen oxide. The former results arise from the reaction between nitrogen and oxygen that is necessary for burning a fossil fuel Supplied air are contained, while the latter results from the ieaction between that in the fuel contained nitrogen and the oxygen contained in the combustion air results.

Die Menge, mit der thermisches Stickoxyd gebildet wird, hängt von irgendeiner oder von einer Kombination der folgenden Größen ab: (1) Flammentemperatur, (2) Verweilzeit der Verbrennungsgas e in der Hochtemperaturzone und (3) Sauerstoffüberschuß. Die Stickoxydbildungsmenge nimmt mit der Erhöhung der Flammentemperatur zu. Die ReaktiQ# dauert jedoch ihre Zeit, und ein Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff bei einer gegebenen Temperatur für eine sehr kurse Zeit kann weniger Stickoxyd erzeugen als das gleiche G-t* misch bei einer niedrigeren Temperatur, jedoch während »intr längeren Zeit. Bei Dampfkesseln, bei der die VerbrennungThe amount with which thermal nitrogen oxide is formed depends on any one or a combination of the following quantities: (1) flame temperature, (2) residence time of the combustion gases in the high temperature zone, and (3) excess oxygen. The amount of nitrogen oxide formed increases with the increase in the flame temperature. However, the ReaktiQ # takes time, and a mixture of nitrogen and oxygen at a given temperature for a very courses time may produce less nitric oxide than the same Gt * mixed at a lower temperature, but while "intr longer time. In the case of steam boilers, in which the combustion

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von Brennstoff und Luft Flammentemneraturen in der Größenordnung von 20000C erzeugen kann, ist das die iteaktion regelnde Zeit-Tenperatur-Verhältnis derart, daß bei Flsmmentemperaturen unter 1600'0C kein Stickoxyd (ITO) in einer wesentlichen Menge erzeugt wird, während oberhalb von 16000C die Reaktionsmenge schnell zunimmt.can produce fuel and air Flammentemneraturen in the order of 2000 0 C, the the iteaktion controlled time Tenperatur ratio such that when Flsmmentemperaturen below 1600 '0 C no nitric oxide (ITO) is produced in a substantial amount, while above 1600 0 C the amount of reaction increases rapidly.

Die Menge, mit der Brennstoff-Stickoxyd gebildet wird, hängt hauptsächlich yon der Sauerstoffbeaufschlagung der Zündzone ab; keine wesentliche Stickoxydmenge wird bei einer reduzierenden Atmosphäre erzeugt, d.h. wenn die Sauerstoffhöhe in der Zündzone unter derjenigen liegt, die für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs erforderlich ist.The amount with which fuel nitric oxide is formed depends mainly on the oxygen exposure of the ignition zone; no significant amount of nitrogen oxide is produced with a reducing Atmosphere is created, i.e. when the oxygen level in the ignition zone is below that required for a complete Combustion of the fuel is required.

Aus diesen Ausführungen geht hervor, daß die Bildung von thermischem Stickoxyd durch die Herabsetzung der Flammentemperaturen vermindert werden kann und bei einer Flammentemperatur von 16000C oder weniger auf ein Geringetmaß herabgesetzt wird, und daß die Bildung von Brennstoff-Stickoxyd dadurch ausgeschaltet wird, daß eine reduzierende Atmosphäre in der Zündzone gebildet wird.From these explanations it can be seen that the formation of thermal nitrogen oxide can be reduced by lowering the flame temperatures and is reduced to a small extent at a flame temperature of 1600 0 C or less, and that the formation of fuel nitrogen oxide is eliminated by the fact that a reducing atmosphere is formed in the ignition zone.

Mit dem Inkrafttreten schärferer Emissionsbestimmungen haben die Hersteller von Feuerungsanlagen intensiv nach Verfahren gesucht, die es erlauben, die Schmutzstoffmenge zu begrenzen, welche bei der Verbrennung von fossilem Brennstoff gebildet wird. Bisher sind deren Anstrengungen im allgemeinen aufWith the entry into force of stricter emission regulations, the manufacturers of combustion systems have to work intensively on procedures wanted that allow to limit the amount of pollutants, which is formed when burning fossil fuel. So far, their efforts are generally on

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eines der beiden folgenden Verfahren gerichtet gewesen: das eine, das als zweistufige Verbrennung bezeichnet wird, sieht die anfängliche Feuerung mit einem Luftmangel vor und die Zuführung der für die vollständige Verbrennung erforderlichen itestluft an einer fern von den Brennern gelegenen Stelle, während das andere Verfahren eine zusätzliche Kühlfläche in der Verbrennungszone vorsieht. Obwohl beide Verfahren Minderungen bei der Stickoxydbildung erreicht haben, so haben sie jedoch auch zu einem beträchtlichen Mitreißen von unverbranntem Brennbaren geführt und zu einer sich dadurch ergebenden Einbuße beim Betriebswirkungsgrad.one of the following two processes: one, which is referred to as two-stage combustion, provides for the initial firing with a lack of air and the supply of what is necessary for complete combustion itest air at a location far from the burners While the other method provides an additional cooling surface in the combustion zone. Although both procedures Having achieved reductions in nitrogen oxide formation, however, they also have a considerable drag led by unburned combustibles and to a resulting loss in operating efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kohlenstaubbrenner zu schaffen, mit dem eine Verminderung der Bildung von Stickoxyden durch eine Senkung der Verbrennungszonentemperatur und eine Bildung einer reduzierenden Atmosphäre in der Zündzone erreicht werden soll.The invention is based on the object of a pulverized coal burner to create a reduction in the formation of nitrogen oxides by lowering the temperature of the combustion zone and the formation of a reducing atmosphere in the ignition zone is to be achieved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Brenner, der von einem Luftkasten umgeben wird, innerhalb des Luftkastens eine erste und eine zweite Muffe angeordnet ist, über die eine Teilmenge der Verbrennungsluft über Klappen zu zwei Hingkanälen regelbar zugeführt wird. Der Luftkasten liegt zwischen dem benachbarten Brenner und den Brennkammerwänden eines Dampferzeugers. Die Brennerwand ist mit einer Zugangsöffnung ausgebildet, um den Brenner einzusetzen, der normalerweise in dem Luftkasten liegt, während die Brenn-This object is achieved in that in a burner which is surrounded by an air box, inside the air box a first and a second sleeve is arranged over which a portion of the combustion air via flaps is supplied adjustable to two hanging channels. The air box lies between the neighboring burner and the combustion chamber walls a steam generator. The burner wall is formed with an access opening to insert the burner, the normally lies in the air box while the combustion

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kammerwand mit einer Brenneröffnung ausgebildet ist, die die Verbindung von Brennstoff und Luft zu einem brennbaren Gemisch und die Zündung desselben aufnimmt. Der Brenner schließt eine rohrförmige Düse ein, die konzentrisch um die Uittelachse des Brenners herum angeordnet ist und deren offenes Austrittsende bei der Brenneröffnung liegt, während ihr ϋάη-trittsende durch die Brennerwand hindurch verläuft und außerhalb des Luftkastens endet. Die Düse bildet einen Brennerkanal und dient dazu, ein Gemisch aus Kohlenstaub und Verbrennungsluft zu fördern und durch die Brenneröffnung in die Brennkammer des Dampferzeugers zu leiten. Eine erste und eine zweite Muffe sind innerhalb des Luftkastens angeordnet, um Verbrennungsluft aus dem Luftkasten zur Brenneröffnung in regelbarer Menge zu leiten. Ein Teil der ersten Muffe ist konzentrisch um die Düse angeordnet, um dazwischen einen inneren Hingkanal zu bilden, während ein Teil der zweiten Muffe konzentrisch um die erste Muffe herum angeordnet ist, um dazwischen einen äußeren Eingkanal zu bilden. Es sind weiterhin getrennte Klappen vorgesehen, um die Luft aus dem Luftkasten auf den inneren und äußeren Bingkanal aufzuteilen. In dem Eintrittsteil der Düse ist eine Venturistrecke angeordnet und arbeitet im Betrieb zusammen mit einem konischen Endstück eines verstellbaren Stabes, um die Brennstoff-Luft-Verteilung zu verbessern und ein Brennstoffaustrittsbild zu schaffen, welches die Wirksamkeit der dreiteiligen Einführung der Verbrennungsluft-Teilmengen in die Brenneröffnung maximiert.chamber wall is formed with a burner opening, the connection of fuel and air to a combustible mixture and the ignition of the same picks up. The burner includes a tubular nozzle that is concentric about the central axis of the burner is arranged around and whose open outlet end lies at the burner opening, while its ϋάη-entering end runs through the burner wall and ends outside the air box. The nozzle forms a burner channel and serves to convey a mixture of coal dust and combustion air and through the burner opening in to direct the combustion chamber of the steam generator. A first and a second sleeve are arranged inside the air box, to direct combustion air from the air box to the burner opening in an adjustable amount. Part of the first The sleeve is arranged concentrically around the nozzle to form an inner hanging channel therebetween, during part of the second sleeve is arranged concentrically around the first sleeve to form an outer inlet channel therebetween. Separate flaps are also provided to divert air from the air box to the inner and outer Split Bing Channel. A Venturi path is arranged in the inlet part of the nozzle and operates during operation together with a conical end piece of an adjustable rod to improve the fuel-air distribution and to create a fuel exit pattern that demonstrates the effectiveness of the three-part introduction of the combustion air subsets maximized into the burner opening.

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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die Förderung eines Teiles der Verbrennungsluft durch den inneren und äußeren iüngkanal zur Aufgabe in die Brenneröffnung erfolgt, während ein Gemisch aus Kohlenstaub und der restlichen erforderlichen Verbrennungsluft durch den Brennerkanal zur Brenneröffnung geleitet wird. Dabei wird die durch den Brennerkanal strömende Verbrennungsluftmenge so geregelt, daß sie eine Brennstoffzündzone mit einer reduzierenden Atmosphäre bildet, während die Regelung der durch den inneren Hingkanal strömenden Luftmenge so erfolgt, daß die Zünäzone stabilisiert wird. Die durch den äußeren Hingkanal strömende Luftmenge wird so eingestellt, daß eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes erfolgt. Zweckmäßigerweise wird die durch den Brennerkanal strömende Verbrennungsluftmenge zwischen 15 und 65 stöchiometrischer Luft liegt.The method according to the invention consists in conveying part of the combustion air through the inner and outer iüngkanal to the task in the burner opening, while a mixture of coal dust and the remaining combustion air required is passed through the burner channel to the burner opening. The amount of combustion air flowing through the burner duct is regulated so that it forms a fuel ignition zone with a reducing atmosphere, while the amount of air flowing through the inner down duct is regulated so that the ignition zone is stabilized. The amount of air flowing through the outer hanging duct is adjusted so that complete combustion of the fuel takes place. The amount of combustion air flowing through the burner duct is expediently between 15 and 65 i ° of stoichiometric air.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die anfängliche 1 iischung des Brennstoffes und der Luft so zu begrenzen, daß eine Hezirkulationszone gebildet wird, die einen flammenstabilisierenden Effekt hat.The invention solves the problem, the initial 1 to limit the mixture of fuel and air so that a circulation zone is formed, which is a flame-stabilizing zone Has an effect.

Es wird weiterhin durch die Erfindung der Vorteil erzielt, die für die vollständige Verbrennung erforderliche Restluft entlang eines Strömungsweges zuzuführen, der das brennstoffreiche Gemisch umgibt und schließlich die Mischung mit dem Brennstoff zur vollständigen Verbrennung sicherstellt.The invention also achieves the advantage of the residual air required for complete combustion along a flow path surrounding the fuel-rich mixture and finally the mixture with the Ensures fuel for complete combustion.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ss zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Ss shows

Fig. 1 ein sehematischer Aufriß eines Dampferzeugers mit einem Brenner,Fig. 1 is a schematic elevation of a steam generator with a burner,

Fig. 2 ein Aufriß des Kohlenstaubbrenners nach Fig. 1 und Fig. 5 ein Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2.FIG. 2 is an elevation of the pulverized coal burner of FIG. 1 and FIG. 5 is a cross-section along line 3-3 of FIG.

Figur 1 zeigt einen Dampferzeuger 10, der wassergekühlte Wände 12 einschließt, welche eine Feuerung oder eine Brennkammer 14 umgeben, in die ein Gemisch aus Kohle und Luft durch einen Kohlenstaubbrenner 16 aufgegeben wird. liachdem die Verbrennung in der Brennkammer 14 abgeschlossen ist, strömen die erhitzten Gase nach oben um die Hase 18 über den Sekundärüberhitzer 20 und dann nach unten durch den Berührungszug 22, welcher den Primärüberhitzer 24 und den Speisewasservorwärmer 26 enthält. Die aus dem Berührungszug 22 ausströmenden Gase fließen durch Hohre eines Luftvorwärmers 28 und werden danach über einen Schornstein abgeführt. Ein Frischlüfter 32 liefert Verbrennungsluft an den Dampferzeuger und veranlaßt dieselbe, über die Luftvorwärmerrohre und um eine Anzahl Leitplatten 34 herum zu strömen und dann durch einen Kanal 36 zur Aufteilung auf die Stichkanäle 38 bzw. 40.FIG. 1 shows a steam generator 10 which includes water-cooled walls 12 which have a furnace or a combustion chamber 14 surrounded, in which a mixture of coal and air is applied by a pulverized coal burner 16. laughing the combustion in the combustion chamber 14 is completed, the heated gases flow upwards around the rabbit 18 over the secondary superheater 20 and then down through the touch cable 22 which connects the primary superheater 24 and the Contains feed water preheater 26. The gases emanating from the touch cable 22 flow through tubes of an air preheater 28 and are then discharged through a chimney. A fresh fan 32 supplies combustion air to the steam generator and causes it to be closed over the air preheater tubes and around a number of baffles 34 flow and then through a channel 36 for distribution to the branch channels 38 and 40, respectively.

Die durch den Kanal 38 strömende Luft wird in einen Luft-The air flowing through the duct 38 is converted into an air

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kasten 42 gefördert und stellt den größeren Teil der Luft dar, welche für die Verbrennung der aus der Düse 44 des Brenners 16 austretenden Kohle erforderlich ist. Die Luftkastenluft wird zwischen einem inneren dingkanal 95 und einen äußeren Ringkanal 97 aufgeteilt, um durch eine Brenneröffnung 50 in die Brennkammer 14 aufgegeben zu werden.Box 42 promoted and represents the greater part of the air which is required for the combustion of the coal emerging from the nozzle 44 of the burner 16. The air box air is divided between an inner ring channel 95 and an outer ring channel 97 to pass through a burner opening 50 to be abandoned in the combustion chamber 14.

Die durch den Kanal 40 strömende Luft ist der für die Verbrennung notwendige restliche Luftanteil und wird in ein Priinärluftgebläse 52 gefördert, in welchem sie weiter verdichtet wird, um danach durch einen Kanal 54 in eine belüftete Ilühle 56 gefördert zu werden.The air flowing through the channel 40 is the remaining air component necessary for the combustion and is in a Primary air blower 52 promoted, in which it is further compressed to then through a channel 54 in a ventilated Ilühle 56 to be promoted.

Die in dem Dampferzeuger 10 zu verbrennende Kohle wird als Rohkohle über ein Rohr 58 von einem Rohkohlevorratsbunker 60 zu einer Aufgabevorrichtung 62 in Abhängigkeit von dem Lastbedarf des Dampferzeugers 10 in einer in der Technik bekannten Weise geliefert. Die Liühle 56 mahlt die Rohkohle auf die gewünschte Korngröße. Die Druckluft vom Primärluftgebläse 52 strömt durch die Mühle 56 und nimmt die gemahlenen Kohleteilchen mit sich durch ein Rohr 64 und dann zur Brennerdüse 44, um die Einblasung in die Brennkammer 14 durch die Brenneröffnung 50 zu bewirken.The coal to be burned in the steam generator 10 is supplied as raw coal via a pipe 58 from a raw coal storage bunker 60 to a feed device 62 as a function of the load requirement of the steam generator 10 in one in the art known way delivered. The Liühle 56 grinds the raw coal to the desired grain size. The compressed air from the primary air blower 52 flows through the mill 56 and takes the ground Coal particles with it through a pipe 64 and then to the burner nozzle 44 to be injected into the combustion chamber 14 through the burner opening 50 to effect.

Eine Klappe 66 gehört zu dem Frischlüfter 32, um die G-esamtluftmenge zu regeln, welche zu dem Dampferzeuger 10 gefördert wird, und zwar in Abhängigkeit vom Lastbedarf. EineA flap 66 belongs to the fresh air fan 32 to the total amount of air to regulate which is promoted to the steam generator 10, depending on the load requirement. One

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vieitere Klappe 68 gehört zu dem Primär luft gebläse 52, um die Luftmenge zu regeln, die durch die Brennerdüse 44 eingeführt wird.Fourth flap 68 belongs to the primary air blower 52 to to regulate the amount of air that is introduced through the torch nozzle 44.

Figur 2 zeigt den Kohlenstaubbrenner 16, der so ausgebildet ist, daß er durch die Brenneröffnung 50 hindurch brennt; diese Öffnung ist mit Schamotte ausgekleidet und als eine kegelstumpfförmige Kehle ausgebildet, die sich zur Brennkammerseite der Wand 12 ausweitet und durch die Rohre 70 gekühlt wird. Eine äußere Brennerwand 72, die eine Zugangsöffnung 74 hat, ist mit Abstand von der 3rennkammerwand 12 angeordnet. Der flaum zwischen der Brenner- und der Brennkammerwand wird von dem Luftkasten 42 eingenommen.Figure 2 shows the pulverized coal burner 16 which is adapted to burn through the burner opening 50; this opening is lined with chamotte and designed as a frustoconical throat, which extends to the combustion chamber side the wall 12 expands and is cooled by the tubes 70. An outer burner wall 72 having an access opening 74 is spaced from the combustion chamber wall 12 arranged. The down between the burner and the combustion chamber wall is occupied by the air box 42.

Der Kohlenstaubbrenner 16 besteht aus einer zylindrischen Düse 44, die ein Eintritts- und ein Austrittsstück 44A bzw. 44B hat. Die Düse 44 bildet einen Brennerkanal 45 und verläuft durch die Deckplatte 76 der Zugangsöffnung über den Luftkasten 42 zu einem Punkt bei der Brenneröffnung 50. Ein offener Krümmer 78 ist strömungstechnisch an einem Ende an dem Düseneintrittsstück 44A und am anderen Ende an dem Kohlenbrennerrohr 64 angeschlossen.The pulverized coal burner 16 consists of a cylindrical nozzle 44 having an inlet and an outlet 44A and 44A, respectively. 44B has. The nozzle 44 forms a burner channel 45 and extends through the cover plate 76 of the access opening Air box 42 to a point at burner opening 50. An open manifold 78 is fluidic at one end the nozzle inlet piece 44A and connected at the other end to the coal burner tube 64.

Innerhalb des Brennerkanals 45 ist eine Venturistrecke 80 eingebaut, die ein Eintritts- sowie ein Austrittsstück 8OA. bzw. 8OB besitzt. Die Hinterkante des Eintrittsstücks 8OA liegt in der gleichen yuerebene wie die Hinterkante desA Venturi section 80 is built into the burner duct 45, which has an inlet and an outlet piece 80A. or 8OB owns. The rear edge of the entry piece 80A lies in the same yuereplane as the rear edge of the

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Düseneintrittsstücks 44Λ. Die Vorderkante des Austrittsstücks 8OB der Venturistrecke 80 liegt an einem Punkt zwischen den Enden der Düse 44, vorzugsweise innerhalb der Eintrittshälfte des zentralen Kanals 45.Nozzle inlet piece 44Λ. The leading edge of the exit piece 8OB of the Venturi path 80 lies at one point between the ends of the nozzle 44, preferably within the entry half of the central channel 45.

Mn Führungsrohr 82 verläuft durch eine Endplatte 84 des Krümmers 78 in· einer Längsachse koaxial zu derjenigen der Venturistrecke 80. Das Führungsrohr ist tragend an der Platte 84 befestigt und bietet seinerseits eine Halterung für den Stab 86, der gleitend koaxial in demselben angeordnet ist. Beide Enden des Stabs 86 ragen über die Enden des Führungsrohres 82 hinaus, wobei ein Ende außerhalb des Brennerkanals 45 liegt und einen Anschlag 88 einschließt, vrährend das andere Ende in das Eintrittsstück 8OA der Venturis trecke 80 hineinragt; das letztgenannte Ende ist mit einem konischen Endstück 90 versehen, dessen Seitenfläche auf Abstand von und parallel zu der inneren Umfangsfläche des Venturi-Eintrittsstücks 8OA angeordnet ist. Der Stab 86 ist so bemessen, daß sein konisches Endstück 90 in irgendeiner gewünschten Lage entlang der Längsachse des Venturi-Eintrittsstücks 8OA angeordnet sein kann. Der Stab 86 wird in der gewählten Lage durch einen Sperrbolzen 92 festgehalten, der durch die Viand des Führungsrohrs 82 hindurch verläuft.Mn guide tube 82 extends through an end plate 84 of the Elbow 78 in a longitudinal axis coaxial to that of the Venturi section 80. The guide tube is load-bearing on the Plate 84 attaches and in turn provides support for rod 86 which is slidably disposed coaxially therein is. Both ends of the rod 86 protrude beyond the ends of the guide tube 82, with one end outside of the burner channel 45 and includes a stop 88, while the other end in the inlet piece 80A of the Venturis route 80 protrudes; the latter end is provided with a conical end piece 90, the side surface of which at a distance from and parallel to the inner peripheral surface of the venturi inlet piece 8OA is arranged. The rod 86 is sized so that its conical end piece 90 in any desired location along the longitudinal axis of the venturi entry piece 80A. Of the The rod 86 is held in the selected position by a locking pin 92 which passes through the viand of the guide tube 82 runs through it.

Eine erste und eine zweite Muffe 94 bzw. 96 sind innerhalb des Luftkastens 42 angeordnet, um Verbrennungsluft zu derFirst and second sleeves 94 and 96, respectively, are disposed within the air box 42 for supplying combustion air

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Kehle zu leiten, die innerhalb der Brenneröffnung 50 ausgebildet ist. Die erste Kuffe 94 hat ein 1TeU 94A, das konzentrisch um das Austrittsstück 44B der Düse 44 herum angeordnet ist, um einen inneren 3ingkanal 95 zu bilden. Das übrige Teil der I-.luffe S'4 hat die Form einer Flanschplatte 94B, die seitlich nach außen von dem Eintrittsende des Teils 94A verläuft. Eine ringförmige Wandplatte 98 umgibt das Düsenstück 44B und ist damit verbunden. Die Platten 94B und 98 sind auf Abstand voneinander angeordnet, um den Eintritt 95A in den Hingkanal 95 zu bilden, der senkrecht dazu verläuft. Der innere Umfang der Ringplatte 98 ist auch mit einem muffenartigen Teil 100 verbunden, das entlang eines Segments des Austrittsstücks 44B verläuft, an demselben anliegt und es umgibt. Die zweite Muffe 96 hat ein Teil 96A, das konzentrisch das Austrittsende der Muffe 94A umgibt, um einen äußeren Ringkanal 97 zu bilden. Das restliche Stück der Muffe 96 hat die Form einer Flanschplatte 96B, die von dem Eintrittsende des Teils 96A seitlich nach außen verläuft. Eine ringförmige »fandplatte 102 umgibt die Muffe 94A und ist damit verbunden. Die Platten 96B und 102 sind voneinander auf Abstand angeordnet, um den Eintritt 97A in den Hingkanal 97 zu bilden, der senkrecht dazu verläuft.To guide throat formed within the burner opening 50. The first socket 94 has a 1 TeU 94A which is arranged concentrically around the exit piece 44B of the nozzle 44 to form an inner 3ing channel 95. The remainder of the I-.luffe S'4 is in the form of a flange plate 94B which extends laterally outward from the entry end of the part 94A. An annular wall plate 98 surrounds and is connected to nozzle piece 44B. The plates 94B and 98 are spaced from one another to form the entrance 95A into the hanging channel 95 which is perpendicular thereto. The inner periphery of the ring plate 98 is also connected to a sleeve-like portion 100 which runs along, abuts and surrounds a segment of the exit piece 44B. The second sleeve 96 has a portion 96A that concentrically surrounds the exit end of the sleeve 94A to form an outer annular channel 97. The remainder of the sleeve 96 is in the form of a flange plate 96B which extends laterally outward from the entry end of the part 96A. An annular find plate 102 surrounds and is connected to sleeve 94A. The plates 96B and 102 are spaced from one another to form the entrance 97A into the hanging channel 97 which is perpendicular thereto.

Eine Anzahl Klappen 104 sind innerhalb des Eintritts 95A zum Hingkanal 95 in gleichen Abständen um den Umfang herum angeordnet sowie drehbar zwischen und an dem Außenumfang der Platten 94B und 98 gelagert.A number of flaps 104 are within the entrance 95A to the hanging duct 95, equally spaced around the circumference arranged and rotatably mounted between and on the outer periphery of the plates 94B and 98.

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242U52242U52

Die Klappen 104 sind so eingerichtet, daß sie in offene, geschlossene und dazwischen liegende Stellungen gedreht werden können, und sie werden vorzugsweise durch ein Gestänge 105 untereinander verbunden, um gemeinsam und gleichzeitig über eine Welle 106 verstellt zu werden. Die Welle ist mit ihnen verbunden und endet außerhalb des Luftkastens 42; sie ist an einen von Hand betätigten 108 angeschlossen.The flaps 104 are arranged to be in open, closed and intermediate positions can be rotated, and they are preferably controlled by a linkage 105 connected to one another in order to be adjusted together and simultaneously via a shaft 106. The shaft is connected to them and ends outside the air box 42; it is on a manually operated one 108 connected.

Eine Anzahl Klappen 110 sind innerhalb des Eintritts 97A zum. äußeren Ringkanal 97 in gleichen Abständen um den Umfang herum angeordnet sowie drehbar zwischen und an dem Außenumfang der Platten 96B und 102 gelagert. Die Klappen 110 sind eingerichtet, um zwischen der offenen, der geschlossenen und Zv/i s chenst eilungen gedreht zu werden, und sie werden vorzugsweise durch ein G-estänge 107 untereinander verbunden, um gemeinsam und gleichzeitig über eine UeIIe 112 verstellt zu werden, die mit ihnen verbunden ist, außerhalb des Luftkastens 42 endet und an einen von Hand betätigten Griff 115 angeschlossen ist.A number of flaps 110 are located within the inlet 97A to the. outer annular channel 97 equidistant around the circumference arranged around and rotatably mounted between and on the outer periphery of the plates 96B and 102. The flaps 110 are set up to be rotated between the open, closed and Zv / i s chenstepfen, and they are preferably connected to one another by a G-rod 107 in order to be able to use a joint and at the same time UeIIe 112 to be adjusted, which is connected to them, ends outside the air box 42 and is connected to a manually operated handle 115.

.tine Anzahl Schaufeln 114 umgeben das muffenartige Teil und sind innerhalb des inneren liingkanals 95 angeordnet; diese Schaufeln 114 befinden sich in gleichem Abstand zueinander und sind vorzugsweise miteinander verbunden, um pemeinsam und gleichzeitig durch eine Welle 116 verstellbar zu sein, die damit verbunden ist, außerhalb des LuftkastensA number of blades 114 surround the sleeve-like part and are arranged within the inner liingkanals 95; these blades 114 are equidistant from one another and are preferably connected to one another in order to Together and at the same time adjustable by a shaft 116 associated with being outside the air box

- 13 409848/0325 - 13 409848/0325

42 endet und an einen von Hand betätigten Griff 118 angeschlossen ist.42 ends and connected to a hand-operated handle 118 is.

Falls es gewünscht wird, können die ..-eilen 106, 11? und in geeigneter ''eise mit einer nicht dargestellten Betati-'<ungsvorrichtung, die auf eine automatische Regelung ansprechen würde, Terzahnt oder sonstwie verbunden werden.If so desired, the ..- can rush 106, 11? and in a suitable '' iron with a Betati - '<ungs device not shown, which respond to an automatic control would be connected, third toothed or otherwise.

Mne Zündvorrichtung 120 in an sich bekannter Ausführung verläuft durch die Deckplatte 76 und durch die rückwärtige Platte 98 hindurch, um an dem Austrittsende des liingraums 95 zu enden. Ein Beobachtungsrohr 122 verläuft durch die Deckplatte 76 und durch die rückwärtige Platte 98 hindurch, um auf der Innenseite der rückwärtigen Platte 98 zu enden.Mne ignition device 120 in a known design runs through the cover plate 76 and through the rear plate 98 to reach the exit end of the liing space 95 to end. An observation tube 122 extends through the top plate 76 and through the rear plate 98, to end on the inside of the back plate 98.

Figur 3 zeigt ein Teilstück der Luftkastenseite der Deckplatte 76 und schließt die Flanschplatte 96B ein, durch die die Zapfen 110A der Klappen 110 treten.Die Muffen 96A und 94A wirken zusammen, um zwischen sich den äußeren liingkanal 97 zu bilden, während die Düse 443 und die I.Iuffe 94A zusammenwirken, um zwischen sich den inneren liingkanal 95 zu bilden. Der Kanal 95 nimmt die Schaufeln 114 und das Austrittsende des Zünders 120 auf. Die Düse 44B bildet den Austritt des zentralen Kanals 45.Figure 3 shows a portion of the air box side of the cover plate 76 and includes flange plate 96B through which pins 110A of flaps 110 pass. Sleeves 96A and 94A work together to create the outer liingkanal between them 97, while the nozzle 443 and the I.Iuffe 94A work together to create the inner liingkanal 95 between them to build. Channel 95 takes blades 114 and the Exit end of the igniter 120. The nozzle 44B forms the exit of the central channel 45.

Im Betrieb wird die in der Brennkammer 14 zu verfeuernde Kohle als Rohkohle über das Rohr 58 von dem Rohkohlevor-During operation, the coal to be burned in the combustion chamber 14 is supplied as raw coal via the pipe 58 from the raw coal supply.

- 14 -- 14 -

409848/032S409848 / 032S

_ 14 242H52_ 14 242H52

rstsbunker 60 zu der ioihlen-Aufgabevorrichtung 62 gefördert, welche die zu der Ilühle 56 zu liefernde Kohlemenge in Abhängigkeit Yom Lastbedarf des Dampferzeugers 10 in einer an sich bekannten weise regelt. Die Mühle 56 wird mit Verbrennungs-Druckluft von einem Primärluftgebläse 52 beaufschlagt, wobei die zu liefernde Luftmenge von einer iClappe 68 geregelt wird, um genügend Luft zur Einleitung der Zündung am Brenneraustritt zur Verfügung zu stellen und um eine angemessene Strömungsgeschwindigkeit zu schaffen, damit die Mühle 56, das Kohlebrennerrohr 64 und die Düse 16 gründlich durchlüftet werden. Der Stab 86, dessen Endstück 90 konisch ausgebildet ist, ist axial verstellbar, um die iietto-'iutzfläche in einem Querschnitt der Venturistrecke 80 zu ändern, wodurch die Geschwindigkeit des durchströmenden Kohle-Luft-G-emisches geändert und die Möglichkeit besteht, die Brennstoff-Luft-Verteilung und das Brennstoffbild am Düsenaustritt 44 günstiger zu gestalten.rstsbunker 60 conveyed to the ioihlen-charging device 62, which is the amount of coal to be delivered to Ilühle 56 depending on the load requirement of the steam generator 10 in regulates in a manner known per se. The mill 56 is powered by compressed air for combustion from a primary air blower 52 acted upon, the amount of air to be delivered being regulated by an iClappe 68 to ensure sufficient air to be introduced the ignition at the burner outlet and to provide an adequate flow rate for the mill 56, coal burner tube 64 and the Nozzle 16 must be thoroughly ventilated. The rod 86, the end piece 90 of which is conical, is axially adjustable, around the net area in a cross-section of the Venturi route 80 to change, whereby the speed of the flowing coal-air-mixture changed and the possibility exists to make the fuel-air distribution and the fuel image at the nozzle outlet 44 more favorable.

Die für die Verbrennung erforderliche G-esamtluft wird zu dem Dampferzeuger durch einen Frischlüfter 52 geliefert, der eine Klappe 66 einschließt, welche die Luftmenge in Abhängigkeit von dem Lastbedarf des Dampferzeugers 10 in einer an sich bekannten Weise regelt. Die Verbrennungsluft wird erwärmt, wenn sie in indirekte Berührung zu den durch die Rohre eines Luftvorwärmers 28 strömenden Rauchgasen tritt, und wird danach durch einen Kanal 36 gefördert, um auf die Stichkanäle 40 und 38 aufgeteilt zu werden, vonThe total air required for combustion becomes too supplied to the steam generator by a fresh air fan 52, which includes a flap 66 which controls the amount of air depending on the load requirement of the steam generator 10 in in a manner known per se. The combustion air is heated when it comes into indirect contact with the through Flue gases flowing through the tubes of an air preheater 28 occurs, and is then conveyed through a duct 36 to to be divided between the branch channels 40 and 38, from

- 15 409848/0325 - 15 409848/0325

242U52242U52

der erstgenannte zu der zuvor beschriebenen Kühle 56 führt unci der Ί ~tztgenannte zu dem Luftkasten, von dem aus die Luft auf dei^ \ eren und den äußeren Jingkanal 95 bzw. 97 aufgeteilt wird.the former leads to the previously described cooler 56 and the latter leads to the air box, from which the air is divided between the outer and the outer jing ducts 95 and 97, respectively.

Aus den obigen Ausführungen wird man erkennen, daß drei getrennte Strömungswege vorgesehen sind, um Verbrennungsluft zu der Brenneröffnung 50 gelangen zu lassen, nämlich der mittlere Strömungsweg durch den zentralen Fanal 45 der Düse 44, einschließlich Venturistrecke 80, der innere ringförmige Strömungsweg von Luftkasten 42 durch den inneren Ringkanal 95 und der äußere ringförmige Strömungsweg vom Luftkasten 42 durch den äußeren Hingkanal 97. Die liege lung der anteiligen Luftmengen, die durch diese Strömungswege fließen, in Verbindung mit der Vergrößerung der Brennstoff-Luft-Verteilung und der Bildung des Brennstoffaustrittsbilds bilden die Hauptmerkmale der Erfindung.From the above it will be seen that three separate flow paths are provided to convey combustion air to get to the burner opening 50, namely the mean flow path through the central fanal 45 of nozzle 44, including venturi 80, the inner annular flow path of air box 42 through the inner Annular channel 95 and the outer annular flow path from the air box 42 through the outer hanging channel 97. The lie development of the proportionate amounts of air that flow through these flow paths, in connection with the increase in the Fuel-air distribution and the formation of the fuel exit pattern form the main features of the invention.

Im Betrieb ist festgestellt worden, daß man eine stabile Zündzone bei einer reduzierenden Atmosphäre und niedrigere Spitzenflammentemperaturen dadurch schafft, daß man die durch den zentralen Kanal 45 strömende Verbrennungsluft innerhalb eines Bereichs von 15 bis 30 # stöchiometrischer Luft hält und die durch den inneren Hingkanal 95 strömende Luft innerhalb eines Bereichs von 35 bis 45 stöchiometrischer Luft. Die Verbrennungsluft, die durch den äußeren Hingkanal 97 strömt, wird innerhalb eines Bereichs vonIn operation, it has been found that a stable ignition zone in a reducing atmosphere and lower peak flame temperatures can be achieved by keeping the combustion air flowing through central duct 45 within 15-30 degrees stoichiometric air and that flowing through inner down duct 95 Air within a range of 35 to 45 1 ° stoichiometric air. The combustion air flowing through the outer hanging duct 97 becomes within a range of

- 16 409848/0325 - 16 409848/0325

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

242U52242U52

55 bis 65 /£ stöchiometrischer iiuft gehalten und stellt die Luft dar, welche benötigt wird, um die Verbrennung des Brennstoffs zu Tollenden.55 to 65 / £ stoichiometric iiuft and represents the Air, which is needed to complete the combustion of the fuel.

- 17 -- 17 -

4098A8/032S4098A8 / 032S

Claims (10)

242U52 P A T S E T A Ii 3 P it Ü C H E :242U52 P A T S E T A Ii 3 P it Ü C H E: 1.νVorrichtung zur Verfeuerung von Kohlenstaub durch minde-1. Device for burning coal dust by min- stens einen Brenner, dessen Düse einen Brennerkanal bildet, der ganz oder teilweise von einem Luftkasten umgeben ist, aus dem die Verbrennungsluft zur Brenneröffnung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Luftkastens (42) eine erste (94) und eine zweite Muffe (96) angeordnet ist, über die eine Teilmenge der Verbrennungsluft über Klappen (104 bzw. 110) zu den Ringkanälen (95 bzw. 97) geregelt zuführbar ist.At least one burner whose nozzle forms a burner channel which is completely or partially surrounded by an air box from which the combustion air is fed to the burner opening, characterized in that, that within the air box (42) a first (94) and a second sleeve (96) is arranged, over the one Partial quantity of the combustion air can be supplied to the ring ducts (95 or 97) in a controlled manner via flaps (104 or 110) is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Muffe (94) am Brennerkanal· (45) konzentrisch den Kanal (95) ganz oder teilweise umgibt.2. Device according to claim 1, characterized in that the first sleeve (94) on the burner channel (45) concentrically surrounds the channel (95) completely or partially. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Muffe (96) konzentrisch den Kanal (95) ganz oder teilweise umgibt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second sleeve (96) is concentric surrounds the channel (95) in whole or in part. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß außerhalb des Luftkastens (42) getrennte Vorrichtungen zum einzelnen oder gruppenweisen VersteHen der voneinander4. Apparatus according to claim 1 and / or one of the following, characterized in that outside of the air box (42) separate devices for the individual or group-wise understanding of each other - 18 409848/0325 - 18 409848/0325 getrennt angeordneten Klappen (104 bzw. 110) vorgesehen sind.separately arranged flaps (104 or 110) are provided. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Brennerkanals (45) eine Venturistrecke (80) angeordnet ist, in der ein Stab (86) mit einem konischen üindstück (90) verschiebbar und feststellbar ist.5. Apparatus according to claim 1 and / or one of the following, characterized in that within of the burner channel (45) a Venturi section (80) is arranged in which a rod (86) with a conical üindstück (90) is displaceable and lockable. 6. Verfahren zur Unterbindung der Bildung von Stickoxyd aus der Verfeuerung von Kohlenstaub durch mindestens einen Brenner nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch die Förderung eines Teiles der Verbrennungsluft durch den inneren (95) und äußeren Hingkanal (97) zur Aufgabe in die Brenneröffnung (50), während ein Gemisch aus Kohlenstaub und der restlichen erforderlichen Verbrennungsluft durch den Brennerkanal (45) zur Brenneröffnung (50) geleitet wird, wobei die durch den Brennerkanal (45) strömende Verbrennungsluftmenge so geregelt wird, daß sie eine Brennstoffzündzone mit einer reduzierenden Atmosphäre bildet, während die Regelung der durch den inneren Ringkanal (95) strömenden Luftmenge so erfolgt, daß die Zündzone stabilisiert wird und die durch den äußeren Ringkanal (97) strömende Luftmenge so eingestellt wird, daß eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes erfolgt.6. Process to prevent the formation of nitrogen oxide from the combustion of coal dust by at least a burner according to claim 1 and / or one of the following, characterized by the promotion a part of the combustion air through the inner (95) and outer hanging duct (97) to the task into the burner opening (50), while a mixture of coal dust and the remaining required combustion air is passed through the burner duct (45) to the burner opening (50), the through the burner duct (45) the flow of combustion air is regulated so that it has a fuel ignition zone with a reducing Atmosphere forms while regulating the amount of air flowing through the inner ring channel (95) takes place in such a way that the ignition zone and the amount of air flowing through the outer annular channel (97) are stabilized is set so that complete combustion of the fuel takes place. - 19 409848/0325 - 19 409848/0325 7. Verfahren nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die durch den Brennerkanal (45) strömende Verbrennungsluftmenge zwischen 15 und 30 stöchiometrischer Luft liegt.7. Procedure according to. Claim 6, characterized in that the combustion air flowing amount of 15-30 i "stoichiometric air through the burner channel (45) is located. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die durch den inneren Ringkanal (95) strömende Verbrennungsluftmenge zwischen 35 und 45 ί° stöchiometrischer Luft liegt.8. The method according to claim 6, characterized in that the amount of combustion air flowing through the inner annular channel (95) is between 35 and 45 ° stoichiometric air. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die durch den äußeren Ringkanal (97) strömende Verbrennungsluftmenge zwischen 55 und 65 stöchiometrischer Luft liegt.9. The method according to claim 6, characterized in that the amount of combustion air flowing through the outer annular channel (97) is between 55 and 65 1 ° stoichiometric air. 10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Venturidüse (80) tretenden Brennstoff-Luft-Gemisches geregelt wird.10. The method according to claim 6, characterized in that the flow rate of the fuel-air mixture passing through the venturi nozzle (80) is regulated. 409848/032S409848 / 032S
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